资源描述
工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------
山 西 农 业 大 学
学年第二学期材料力学试题(A卷)
题 号
一
二
三
四
五
六
总分
得 分
一、 选择题(20分)
题一、1图
1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承,已知两杆的材料相同,长度不等,横截面积分别为A1和A2,若载荷P使刚梁平行下移,则其横截面面积( )。
A、A1〈A2
B、A1 〉A2
C、A1=A2
D、A1、A2为任意
2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个?答:( )
(1) 扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫AτρρdA
(2) 变形的几何关系(即变形协调条件)
(3) 剪切虎克定律
(4) 极惯性矩的关系式IT=∫Aρ2dA
A、(1) B、(1)(2) C、(1)(2)(3) D、全部
3、二向应力状态如图所示,其最大主应力σ1=( )
题一、3图
A、σ
B、2σ
C、3σ
D、4σ
题一、4图
4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度( )
A、提高到原来的2倍
B、提高到原来的4倍
C、降低到原来的1/2倍
D、降低到原来的1/4倍
5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端的挠度相等,则P1/P2=( )
题一、5图
A、2
B、4
C、8
D、16
二、作图示梁的剪力图、弯矩图。(15分)
二 题 图
三题图
三、如图所示直径为d的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。(15分)
工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------
四、电动机功率为9kW,转速为715r/min,皮带轮直径D=250mm,主轴外伸部分长度为l=120mm,主轴直径d=40mm,〔σ〕=60MPa,用第三强度理论校核轴的强度。(15分)
四题图
五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架C点,设刚架的抗弯刚度为EI,试求冲击时刚架D处的垂直位移。(15分)
六、结构如图所示,P=15kN,已知梁和杆为一种材料,E=210GPa。梁ABC的惯性矩I=245cm4,等直圆杆BD的直径D=40mm。规定杆BD的稳定安全系数nst=2。
求BD杆承受的压力。
用欧拉公式判断BD杆是否失稳。(20分)
六题图
五题图
工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------
山 西 农 业 大 学
学年第二学期材料力学试题(B卷)
题 号
一
二
三
四
五
六
总分
得 分
二、 选择题(20分)
1、下列结论中正确的是 ( )
A、材料力学主要研究各种材料的力学问题
B、材料力学主要研究各种材料的力学性质
C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律
D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系
2、有两根圆轴,一根为实心轴,直径为D1,另一根为空心轴,内外径比为d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同,则它们的重量之比W2/W1为( )
A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.47
3、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段,这四个阶段是( )
A、弹性变形阶段、塑性变形阶段、屈服阶段、断裂阶段
B、弹性变形阶段、塑性变形阶段、强化阶段、颈缩阶段
C、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段
D、弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段
4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度( )
题一、4图
A、提高到原来的2倍
B、提高到原来的4倍
C、降低到原来的1/2倍
D、降低到原来的1/4倍
5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端的挠度相等,则P1/P2=( )
题一、5图
A、2
B、4
C、8
D、16
二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。(15分)
二 题 图
三、如图所示直径为d的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。(15分)
三题图
工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
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四、电动机功率为9kW,转速为715r/min,皮带轮直径D=250mm,主轴外伸部分长度为l=120mm,主轴直径d=40mm,〔σ〕=60MPa,用第三强度理论校核轴的强度。(15分)
四题图
五、如图所示,重物Q由高度H处自由下落,落在AB梁的中点C处,设EI = 常数,求这时C点挠度ΔC。(15分)
五题图
六、图示刚架,已知刚架各梁抗弯刚度为EI,求:
1)C点支座反力;
2)作刚架弯矩图。(20分)
六题图
工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
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山西农业大学 - 学年第二学期材料力学考试题
课程名称 任课教师 评卷人
专业 班级 姓名 学号 考试日期
题 号
一
二
三
四
五
六
总分
得 分
三、 选择题(20分)
1、下列结论中正确的是 ( )
A、材料力学主要研究各种材料的力学问题
B、材料力学主要研究各种材料的力学性质
C、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律
D、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系
2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个?答:( )
(5) 扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫AτρρdA
(6) 变形的几何关系(即变形协调条件)
(7) 剪切虎克定律
(8) 极惯性矩的关系式IT=∫Aρ2dA
A、(1) B、(1)(2) C、(1)(2)(3) D、全部
3、二向应力状态如图所示,其最大主应力σ1=( )
A、σ
题一、3图
B、2σ
C、3σ
D、4σ
4、有两根圆轴,一根为实心轴,直径为D1,另一根为空心轴,内外径比为d2/D2=0.8。若两轴的长度、材料、轴内扭矩和产生的扭转角均相同,则它们的重量之比W2/W1为( )
A、0.74 B、0.62 C、0.55 D、0.47
5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同,若二者自由端的挠度相等,则P1/P2=( )
题一、5图
A、2
B、4
C、8
D、16
二、作图示刚架的轴力图、剪力图、弯矩图。(15分)
二 题 图
三、如图所示直径为d的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。(15分)
三题图
工程技术学院 _______________专业 班级 姓名____________ 学号
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四、如图所示,未开启的易拉罐上沿其轴向粘贴有一应变片,其半径厚度之比为200。打开易拉罐,应变片变化为170×10-6,试求罐内压p。设这时E=68GPa,ν=0.33。(15分)
四题图
五、悬臂梁ACB由铸铁材料制成,其许用拉应力[σt]=40MPa,许用压应力[σc]=160MPa,载荷FP=44kN,梁截面为T型,Iz=101.8×106mm4,尺寸如图,试校核其强度。(15分)
五题图
六、图示刚架,已知刚架各梁抗弯刚度为EI,求:
1)C点支座反力;
2)作刚架弯矩图。(20分)
六题图
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
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山西农业大学 - 学年第二学期课程考试试卷(A卷)
考试科目材料力学 考试时间 考试方式闭卷 成绩
题 号
一
二
三
四
核总分
得 分
评卷人
(本试题满分100分,考试时间120分钟)
四、 选择题(每题4分,共20分,机制、农机做1-5,建环做1-4,6)
1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ,则450斜截面上的正应力和剪应力 。
A 分别为σ/2和σ B 均为σ
C 分别为σ和σ/2 D 均为σ/2
2、 图示铆接件,若板与铆钉为同一材料,且已知[σjy]=2[τ],为充分提高材料的利用率,则铆钉的直径d应为 。
A d=2t B d=4t C d=4t/π D d=8t/π
3一点的应力状态如右图所示,则其主应力、、分别为
A 30MPa,100 MPa,50 MPa
B 50 MPa,30MPa,-50MPa
C 50 MPa,0,-50MPa
D -50 MPa,30MPa,50MPa
4、两根材料和柔度都相同的压杆,
A临界应力一定相等,临界压力不一定相等
B临界应力不一定相等,临界压力一定相等
C临界应力和临界压力一定相等
D临界应力和临界压力不一定相等
5、图示交变应力循环特征r,应力振幅σa和平均应力σm分别为
A r=2,σa=20MPa,σm=-10Mpa
B r=2,σa=-40MPa,σm=10Mpa
C r=-2,σa=30MPa,σm=-10Mpa
D r=-2,σa=30MPa,σm=30MPa
6、图示十字架,AB杆为等直均质杆,o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时,在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生__________
A、拉伸变形、压缩变形;
B、拉弯组合变形、压弯组合变形;
C、拉弯组合变形、压缩变形;
D、拉伸变形、压弯组合变形。
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
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二、计算题(共80分,适用农机、机制、建环)
1、(15分)梁受载荷如图所示,请画出梁的剪力图,弯矩图。
2、(15分)已知平面应力状态如图所示(单位为MPa),试用解析法求1、主应力及主平面,并画出正应力单元体。2、面内最大剪应力。
3、(10分)一受扭转的圆轴,直径d=260mm,材料的的弹性模量E = 200GPa,泊松比v = 0.3,现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45°方向的线应变ε45=5.2×10-4。试求转矩m。
4、(15分)直径mm的圆截面折杆,端固定,受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力,试按最大剪应力强度理论(第三强度理论)校核端外表面点的强度(忽略剪力影响)。
4题图 5题图
5、(15分)平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,已知,试求点在铅垂方向的位移。(忽略截面剪力与轴力)
6、(10分)重为的物体从高度处自由落下,若已知梁的抗弯刚度为,支座的弹簧刚度为(产生单位长度变形所需的力),且,试求点的挠度。
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
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山西农业大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷(A卷)
考试科目材料力学 考试时间 2007.7 考试方式闭卷 成绩
题 号
一
二
三
四
核总分
得 分
评卷人
(本试题满分100分,考试时间120分钟)
五、 选择题(每题4分,共20分)
1、材料的失效模式 。
A 只与材料本身有关,而与应力状态无关;
B 与材料本身、应力状态均有关;
C 只与应力状态有关,而与材料本身无关;
D 与材料本身、应力状态均无关。
2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为
A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态;
B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态;
C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态;
D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
正确答案是
3、关于压杆临界力的大小,说法正确的答案是
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关;
B 与压杆的柔度大小有关;
C 与压杆所承受的轴向压力大小有关;
D 与压杆的柔度大小无关。
4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是
A 40、20、10 B 20、10、20
C 0、20、10 D 0、20、20
5、如图所示重量为的重物自由下落冲击梁,冲击时动荷系数
A B
C D
二、计算题(共80分,信息学院学生做1、2、3、4、6,非信息学院学生做1、2、3、4、5)
1、(16分)简支梁受载荷如图所示,请画出梁的剪力图,弯矩图。
2、(15分)已知三向应力状态如图所示(图中应力单位:MPa), 试求:1)主应力;2)主切应力;3)形变应变能密度。
3、(16分)圆截面杆,受横向外力F和绕轴线的外力偶作用。由实验测得杆表面A点处沿轴线方向的线应变,杆表面B点处沿与轴线成45°方向的线应变。材料的弹性模量E = 200GPa,泊松比v = 0.25,a=0.25L,L=800mm,d=60mm。试求横向外力F和绕轴线的外力偶。
4、(16分)精密磨床砂轮轴如图所示(单位: mm),已知电动机功率N=3kW, 转速n=1400rpm, 转子重量Q1=101N, 砂轮直径D=25mm, 砂轮重量Q2=275N,磨削力Py/Pz=3,轮轴直径d=50mm,材料为轴承钢,,试用第三强度理论校核轴的强度。
5、(17分)平面刚架ABC与二力杆CD构成如图所示结构,并承受外力偶作用。若、已知,刚架的抗弯刚度为,CD杆的抗拉刚度为,且。试求CD杆的变形量。
6、(17分)用积分法求梁B点的挠度和转角,梁的EI,L已知。
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------
山西农业大学2006-2007学年第二学期课程考试试卷(B卷)
考试科目材料力学 考试时间 2007.7 考试方式闭卷 成绩
题 号
一
二
三
四
核总分
得 分
评卷人
(本试题满分100分,考试时间120分钟)
六、 选择题(每题4分,共20分)
1、轴向拉伸细长杆件如图所示,则正确答案是__________
A 1-1、2-2面上应力皆均匀分布;
B 1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布;
C 1-1面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布;
D 1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。
2、一点的应力状态如右图所示,则其主应力、、分别为
A 30MPa、100 MPa、50 MPa
B 50 MPa、30MPa、-50MPa
C 50 MPa、0、-50MPa
D -50 MPa、30MPa、50MPa
正确答案是
3、对莫尔积分的下述讨论,正确的是 。
A 只适用于弯曲变形;
B 等式两端具有不相同的量纲;
C 对于基本变形、组合变形均适用;
D 只适用于直杆。
4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是
A 40、20、10 B 20、10、20
C 0、20、10 D 0、20、20
5、如图所示重量为的重物自由下落冲击梁,冲击时动荷系数
A B
C D
二、计算题(共80分,信息学院学生做1、2、3、4、6,非信息学院学生做1、2、3、4、5)
1、(16分)、已知,试作梁的剪力、弯矩图。
2、(15分)已知平面应力状态如图所示(单位为MPa),试用解析法求1、主应力及主平面,并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。
3、(16分)由五根直径为d=50mm的圆钢杆组成正方形结构,如图所示,结构连接处均为光滑铰链,正方形边长a=1m,材料Q235钢,试求结构的临界载荷值。(Q235钢,当时,。)
4、(16分)精密磨床砂轮轴如图所示(单位: mm),已知电动机功率N=3kW, 转速n=1400rpm, 转子重量Q1=101N, 砂轮直径D=25mm, 砂轮重量Q2=275N,磨削力Py/Pz=3,轮轴直径d=50mm,材料为轴承钢,,试用第三强度理论校核轴的强度。
5、(17分)平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,,试求点在铅垂方向的位移。(忽略截面剪力与轴力)
6、(17分)用积分法求梁B点的挠度和转角,梁的EI,L已知。
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------
山西农业大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷(A卷)
考试科目材料力学 考试时间 2008.7 考试方式闭卷 成绩
题 号
一
二
三
四
核总分
得 分
评卷人
(本试题满分100分,考试时间120分钟)
七、 选择题(每题4分,共20分,机制、农机做1-5,建环做1-4,6)
1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ,则450斜截面上的正应力和剪应力 。
A 分别为σ/2和σ B 均为σ
C 分别为σ和σ/2 D 均为σ/2
3、 图示铆接件,若板与铆钉为同一材料,且已知[σjy]=2[τ],为充分提高材料的利用率,则铆钉的直径d应为 。
A d=2t B d=4t C d=4t/π D d=8t/π
3一点的应力状态如右图所示,则其主应力、、分别为
A 30MPa、100 MPa、50 MPa
B 50 MPa、30MPa、-50MPa
C 50 MPa、0、-50MPa
D -50 MPa、30MPa、50MPa
4、两根材料和柔度都相同的压杆,
A临界应力一定相等,临界压力不一定相等
B临界应力不一定相等,临界压力一定相等
C临界应力和临界压力一定相等
D临界应力和临界压力不一定相等
5、图示交变应力循环特征γ,应力振幅σa和平均应力σm分别为
A γ=2,σa=20MPa,σm=-10Mpa
B γ=2,σa=-40MPa,σm=10Mpa
C γ=-2,σa=30MPa,σm=-10Mpa
D γ=-2,σa=30MPa,σm=30MPa
6、图示十字架,AB杆为等直均质杆,o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时,在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生__________
A、拉伸变形、压缩变形;
B、拉弯组合变形、压弯组合变形;
C、拉弯组合变形、压缩变形;
D、拉伸变形、压弯组合变形。
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
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二、计算题(共80分)
1、(15分)梁受载荷如图所示,请画出梁的剪力图,弯矩图。
2、(15分)已知平面应力状态如图所示(单位为MPa),试用解析法求1、主应力及主平面,并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。
3、(10分)一受扭转的圆轴,直径d=260mm,材料的的弹性模量E = 200GPa,泊松比v = 0.3,现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45°方向的线应变ε=5.2×10-4。试求转矩m。
4、(15分)直径mm的圆截面折杆,端固定,受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力,试按最大切(剪)应力强度理论(第三强度理论)校核端外表面点的强度(忽略剪切)。
4题图 5题图
5、(15分)平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,,试求点在铅垂方向的位移。(忽略截面剪力与轴力)
6、(10分)重为的物体从高度处自由落下,若已知梁的抗弯刚度为,支座的弹簧刚度为(产生单位长度变形所需的力),且,试求点的挠度。Mx(Nm)
Mz(Nm)
My(Nm)
20.5
603.85
213.2
18.18
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
---------------------------------------------------密 封 线 内 不 准 答 题-------------------------------------------------------------
山西农业大学2007-2008学年第二学期课程考试试卷(B卷)
考试科目材料力学 考试时间 2008.7 考试方式闭卷 成绩
题 号
一
二
三
四
核总分
得 分
评卷人
(本试题满分100分,考试时间120分钟)
八、 选择题(每题4分,共20分)
1、轴向拉伸杆,正应力最大的截面和剪应力最大的截面( )
A 分别是横截面、450斜截面 B 都是横截面
C 分别是450斜截面、横截面 D 都是450斜截面
2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为
A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态;
B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态;
C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态;
D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。
3、对莫尔积分的下述讨论,正确的是 。
A 只适用于弯曲变形;
B 等式两端具有不相同的量纲;
C 对于基本变形、组合变形均适用;
D 只适用于直杆。
4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是
A 40、20、10 B 20、10、20
C 0、20、10 D 0、20、20
5、在连接件上,剪切面和挤压面分别 于外力方向。
A垂直、平行 B平行、垂直
C 平行 D垂直
二、计算题(共80分)
1、(15分)、已知,试作梁的剪力、弯矩图。
2、(15分)已知平面应力状态如图所示(单位为MPa),试用解析法求1、主应力及主平面,并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。
2、
专业______________________ 班级 姓名______________ 学号
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3、(15分)皮带轮传动轴如图所示,皮带轮1的重量, 直径,皮带轮2的重量, 直径,皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍,轴传递功率为100kW, 转速为每分钟200转。 轴材料为45钢,,试求轴的直径。
4、(10分))直径mm的圆截面折杆,受力与其他尺寸如图所示。试计算点的第三强度理论的相当应力。
5、(15分)总长度为,抗弯刚度为EI的悬臂梁AB承受分布载荷q,试用能量法求截面B的挠度和转角。
6、(10分)重量为的重物以速度水平运动,冲击梁的点,梁的抗弯刚度为常量,若、、、均已知,试推出的转角的表达式。
2006-2007(2)材料力学试卷A答案
一、 选择题
1、B
2、C
3、B
4、D
5、C
二、计算题
1、简支梁受载荷如图所示,请画出梁的剪力图,弯矩图。
RA
RB
C
x
KN
KN
Fq(KN)
3.25125
1.1
0.10125
5.1
5.9
3.1
M(KNm)
0.9
C
B
A
B
C
x
x
剪力方程和弯矩方程:
AC段:;
CB段:;
根据上面方程容易求出驻点、零点和剪力、弯矩的极值,如图。
2、
3、
4、
Mx(Nm)
Mz(Nm)
My(Nm)
20.5
603.85
213.2
18.18
扭矩:
进而可以求出磨削力:N;N
故可以求出和的极值:
Nm
Nm
弯矩 :
第三强度理论:
故该轴满足强度要求。
5、
,
6、
,
2006-2007(2)材料力学试卷B答案
二、 选择题
1、B
2、B
3、C
4、D
5、C
二、计算题
1、、已知,试作梁的剪力、弯矩图。
2、
3、
应用截面法容易求出:
AB、AD、BC、DC四根压杆的内力, BD拉杆的内力
结构临界载荷:
KN
4、
Mx(Nm)
Mz(Nm)
My(Nm)
20.5
603.85
213.2
18.18
扭矩:
进而可以求出磨削力:N;N
故可以求出和的极值:
Nm
Nm
弯矩 :
第三强度理论:
故该轴满足强度要求。
5、
, , , (向下)
6、
,
2007-2008(2)材料力学试卷A答案
三、 选择题
1、D
2、D
3、B
4、A
5、C
6、C
二、计算题
1、简支梁受载荷如图所示,请画出梁的剪力图,弯矩图。
2、
3、m=125.7N/m
4、MPa , MPa ,<
5、
, , , (向下)
6、
2007-2008(2)材料力学试卷B答案
四、 选择题
1、A
2、C
3、C
4、D
5、B
二、计算题
1、、已知,试作梁的剪力、弯矩图。
2、
3、解:扭矩:=4775Nm
皮带拉力
内力分析 B截面
4775
C截面
轴危险截面为B截面
轴径计算
W= 236E-6 =0.134m
4、
MPa, MPa,MPa,,MPa,MPa
5、在B点作用向下单位力
B点向下位移
向下
求转角:
在B点作用顺时针单位力偶
B点转角
顺时针
6、
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